- 寫給孩子的趣味物理學
- (蘇)雅科夫·伊西達洛維奇·別萊利曼
- 478字
- 2019-12-27 14:51:23
2.7 物體在哪兒更重些
我們都知道物體的重量同地球引力是分不開的,物體受到的引力隨著物體與地面的距離的增加而減少。既然如此,那么放在哪兒的物體更重一些呢?
當我們將1000克的砝碼拿到6400千米的高空測量時,彈簧秤上的數值顯示只有250克。因為當砝碼距離地面的高度達到6400千米時,它處于一個相當于離地心兩個地球半徑遠的地方,它所受到的引力會減少到原來的四分之一。當砝碼的高度上升到12800千米處,引力就會減少到原有的九分之一,那彈簧秤顯示的數值應該是111克。
據此,我們得出一個結論:當物體越靠近地心時,它的重量就越大。事實證明這種想法是不對的。雖然根據萬有引力定律,地球對外在的物體都有引力,但是地球的引力因子并不是僅僅位于物體的一個面,而是均勻分布在物體的各個面。如圖2-9所示,位于地心附近的砝碼上下兩面都受到地心引力的作用,兩個引力作用由于方向不同而相互抵消了,從而使砝碼成為沒有重量的物體。

圖2-9 物體重力隨著物體向地球內部深入會減弱的原因
綜上,我們能夠得出一個結論:在測量物體重量時真正起作用的是半徑等于地心到物體所在地距離的球體引力。也就是說,只有當物體放在地面上時,它的重量才最大。